Procesor na počítači je jedním z hlavních komponent, bez kterého nic nebude fungovat. Jeho úkolem je číst informace a přenášet je na jiné součásti, které souvisí s základní deskou. Procesor se skládá z několika prvků a jedná se o mezipaměť procesoru.

Paměť pro vyrovnávací paměť

Cache procesoru je jedna součást, která ovlivňuje výkon nebo spíše jeho objem, úroveň a výkon. Tento parametr je již dlouho používán při výrobě procesorů, což je důkazem jejich užitečnosti. Zde je, co je cache v jednoduchých slovech. Používáte-li programovací jazyk, je mezipaměť pamětí s rychlou výměnou dat, jejíž úlohou je ukládat a předávat dočasné informace. Spouštěče, na kterých je vybudována paměť procesoru, sestávají výhradně z tranzistorů. Nicméně, tranzistory mají schopnost obsadit velké množství prostoru, na rozdíl od RAM, který sestává z kondenzátorů. V tomto ohledu existují značné obtíže, které omezují množství paměti. Navzdory tak malému množství je mezipaměť procesoru velmi nákladnou možností. Ale zároveň má taková struktura stejnou kvalitu, rychlost. Podpůrné spouštěče nevyžadují regeneraci, ale jejich přechod z jednoho stavu do druhého nastává s minimálním zpožděním. Jedná se o tento indikátor, který umožňuje, aby mezipaměť procesoru probíhala na frekvencích.


Zpočátku byla mezipaměť umístěna na základní desce. Nyní se nachází mezipaměť procesoruna samotném procesoru, což výrazně snižuje přístup k němu.

Účel

Jak bylo dříve popsáno, hlavním úkolem mezipaměti procesoru jsou ukládání do vyrovnávací paměti a jejich dočasné ukládání. To poskytuje dobrý výkon při použití aplikací tam, kde je to nutné. Pro lepší popis jednoduchých slov, že jde o takovou mezipaměť a její princip práce, můžete s kancelářím vytvořit analogii. RAM hraje roli police s soubory, kde účetní příležitostně přichází k získání potřebných souborů a pracovní plocha účetce je mezipaměť. Na ploše účetního jsou věci, které opakovaně kontaktoval. Tyto věci leží jen na stole, protože vyžadují rychlý přístup k nim. Tyto položky jsou periodicky uzavřeny s údaji, které byly z police odstraněny. Když se tato data stanou zbytečnými, vrátí se do stojanu. Tato manipulace umožňuje vyčistit mezipaměť tím, že ji připravíte pro nové údaje.


Ukazuje se tedy, že procesor kontroluje svoji přítomnost v mezipaměti před tím, než požádá o data z paměti RAM. Tady je tato cache v jednoduchých slovech.

Úrovně paměti

Většina moderních procesorů představuje několik úrovní vyrovnávací paměti. Často existují dva nebo tři z nich: L1 L2 cache L3. První úroveň vyrovnávací paměti má vlastnost rychlého přístupu k jádru procesoru, která pracuje na stejných frekvencích jako procesor. Také hraje roli vyrovnávací paměti mezi procesorem a druhou úrovní počítačové paměti. Cache L2 má výkonnější data, což bohužel snižuje její rychlost. Jeho úkolem je poskytnout přechod od prvního dotřetí úroveň. Protože na každé úrovni klesá rychlost práce, mezipaměť třetí úrovně mikroprocesoru má ještě pomalejší rychlost přístupu. Nicméně, jeho přístupová rychlost je produktivnější, na rozdíl od standardní paměti RAM. V předchozích verzích je vyrovnávací paměť různých úrovní umístěna na jádře, ale mezipaměť L3 je určena pro celý procesor.

Nezávislé

Zařízení cache se skládá z několika úrovní a kategorií. Mikroprocesory pro servery a počítače mají tři nezávislé mezipaměti: sadu instrukcí, dat a asociativního vyrovnávací paměti. Proto je superoperativní paměť rozdělena do tří úrovní.

Sada instrukcí

Sada instrukcí, cache je nutné načíst kód stroje, ale co to je? Kód stroje může být nazýván systémem příkazů konkrétního stroje pro výpočet, interpretován centrálním procesorem tohoto počítače. Každý program, který byl napsán v jazyce stroje, je spuštěn v binárním kódu s tímto kompilovaným instrukcí stroje. Dokonce i tento proces lze nazvat "opcode" - binární kód. Co dělá cache s instrukcemi? Tento druh vyrovnávací paměti je schopen provádět pouze konkrétní úkol ve formě datové operace. To znamená, že mezipaměť obsahuje soubor pokynů, z nichž každá se zabývá svou "prací". Může se jednat o výpočet, přesunutí z jednoho na druhý nebo kopírování. Každá strojová instrukce obsahuje dva typy operací: jednoduché a složité. Když je jedna z těchto operací provedena, dekóduje je postupně pro tyto operacezařízení, ke kterým byla určena.

Data cache

Cache dat je určena k ukládání informací, které CPU požaduje mnohem častěji než RAM. Kvůli malému množství mezipaměti procesoru jsou tam uloženy pouze často požadované informace. Umístění tohoto typu úložiště, tj. Čipu procesoru, vám umožňuje zkrátit dobu dotazování a minimalizovat jej. Většina moderních procesorů využívá velikost vyrovnávací paměti až 16 megabajtů, ale v procesorech navržených pro servery dosahuje maximální mezipaměť procesoru 20 megabajtů a více.

Přidružená překladová vyrovnávací paměť

Tento typ se používá pro vyrovnávací paměť pro urychlení procesu přenosu dat z virtuální paměti na fyzickou. Asociativní paměť má pevnou sadu záznamů. Každý z těchto záznamů ukládá informace o přenosu dat z virtuální paměti do fyzické. Při absenci takových informací procesor samostatně vyhledá cestu a ponechává data o něm, ale trvá mnohem víc času než použití již uložených dat.

Závady v práci

Chyby jsou stejně jako typy mezipaměti rozděleny do tří kategorií. První druh se nazývá instrukce pro čtení cache. To způsobuje velké zpoždění, protože procesor bude potřebovat spoustu času k načtení požadované instrukce paměti. Čtení z mezipaměti dat má také chyby. Na rozdíl od prvního případu chyby čtení dat nejsou tak pomalé, protože jiné pokyny, které se na žádost nevztahujímohou pokračovat ve své práci. Poté bude požadovaný prostředek zpracován v hlavní paměti.

Záznam do datové vyrovnávací paměti se také nezdaří bez selhání. Mezery v záznamu netrvají dlouho, protože mohou být následně uvedeny. To vám umožní pracovat s dalšími pokyny, aniž byste porušili celý proces. Odpis s dokončenou frontou je jedinou překážkou při normálním provozu CPU.

Varianty chyb

První typ chyby s názvem Povinné chyby se zobrazuje pouze v případě, že je poprvé požadována adresa. Opravuje toto ustanovení na předchozí vzorek, který může být hardware nebo software. Chybná kapacita selhání se nazývá kvůli konečné velikosti cache, která nezávisí na asociativní paměti nebo velikosti řádku. Neexistuje pochopení plné nebo téměř plné vyrovnávací paměti, protože její linky jsou v rušném stavu. Nová nová linka vyrovnávací paměti může být vytvořena, když je některý z nich obsazen. Nedostatek konfliktu je, jak vidíte z názvu, chyba, která vznikla v důsledku konfliktu. K tomu dojde, když procesor požádá o data, která již mezipaměť vyměnila.

Adresa vysílání a její varianty

Většina nainstalovaných počítačů je založena na určitém druhu virtuální paměti. To znamená, že každý program provedený v počítači rozpozná svou zjednodušenou adresu, která specifikuje jedinečný kód a data patřící výhradně tomuto programu. Virtuální adresový prostor je vytvořen tak, aby jej každý program mohl používat a neV závislosti na umístění ve fyzické paměti.
Díky překladu z virtuálního fyzického ukládání (OZP) jsou takové manipulace prováděny s neuvěřitelnou rychlostí. Proces překladu adres:

Generátor adres posílá fyzickou adresu do zařízení pro správu paměti, ale na konci několika cyklů. Tato funkce se nazývá "Zpoždění".

"účinek uložení" lze považovat za proces, kdy jedna fyzická adresa má několik virtuálních. Procesory je reprodukují v určitém pořadí, které řídí program. Chcete-li však provést tuto volbu, musíte požádat o kontrolu jedné kopie vyrovnávací paměti.

Prostředí virtuální adresy je rozděleno na bloky s pevnou pamětí, jejíž počátek odpovídá adrese s její velikostí. Tato funkce se nazývá "Zobrazovací jednotka".

Keshi a jejich hierarchie

Přítomnost několika interaktivních vyrovnávacích pamětí je jedním z kritérií většiny moderních procesorů. Procesory, které podporují paralelní instrukce, získají přístup k informacím o dopravníku: instrukce pro čtení, proces převodu virtuálních adres do fyzických adres a pokyny pro čtení. Metoda práce s dopravníkem pomáhá přiřazovat úkoly mezi třemi samostatnými mezipamětimi, abyste se vyhnuli konfliktům s přístupem. Toto místo v hierarchii se nazývá "Specialized Cache" a procesy s takovou vlastností jsou architektura Harvard. Intenzita zásahů a zpoždění je jedním z hlavních problémů při práci s superoperativnímpaměti. Faktem je, že čím více cache a jeho procento hitů, tím více bude zpoždění. Často je pro optimalizaci práce a řešení tohoto konfliktu používána úroveň vyrovnávacích pamětí, která se používala k vyrovnávání. Plus systém úrovní je to, že pracují v posloupnosti růstu. Za prvé, první úroveň paměti počítače, která je rychlá, ale má malý objem, nastavuje rychlost procesoru na frekvencích. Při selhání první úrovně se procesor přepne do mezipaměti druhé úrovně, která má větší objem, ale nižší rychlost. Toto pokračuje, dokud procesor neobdrží odpověď na požadavek RAM. Tato pozice v hierarchii se nazývá "Víceúrovňová mezipaměť". Jedinečné nebo exkluzivní mezipaměti mají vlastnost ukládat data pouze na určité úrovni. Inkluzivní pohled může ukládat informace na několika úrovních superaktivní paměti a umístit je do kopírovací metody. Úroveň hierarchie, nazvaná "Cache traces", eliminuje práci dekodéru, protože podporuje rychlé načtení instrukcí a snižuje přenos tepla procesoru. Jeho hlavním rysem je schopnost ukládat dekódovaná data. Uložené instrukce jsou rozděleny do dvou skupin: dynamické stopy a základní bloky. V některých případech může být dynamická trasa založena na několika základních jednotkách, seskupených dohromady. Dynamická stopa tak může ukládat bloky zpracovávané daty.